采矿工程巷道掘进与支护技术研究

采矿工程巷道掘进与支护技术研究

高成章

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摘要：随着时代的进步，煤矿采矿工程中的巷道掘进和支护技术是煤矿生产中至关重要的环节。采矿工程涉及的内容相对较多，流程相对复杂，如地质勘探与资源开采等，对施工安全提出更高要求。煤矿应注重对巷道掘进技术，并结合支护技术，创建相对安全的开采环境，为煤炭等资源运输提供良好的条件。因此，企业应充分掌握巷道掘进技术的应用要点，确定支护技术类型，在此基础上，完善施工方案，提升煤炭等资源开采水平，为资源应用提供支持。

关键词：采矿工程；巷道掘进；支护技术

引言

在煤矿开采过程中，由于地层结构复杂多变及采煤方法的不同，往往需要进行大量的巷道开挖工作。但随着煤矿开采深度的不断加深，巷道的稳定性问题越来越突出，其中最主要的是巷道支护问题。因此，如何提高巷道的稳定性成为当前煤矿采矿工程面临的重要挑战。本文旨在对煤矿采矿工程巷道支护技术的应用进行分析，以期为实际应用提供参考依据。

1煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术概述

煤矿采矿工程中的巷道掘进和支护技术是煤矿开采中的重要环节，直接关系到矿井安全和生产效率。巷道掘进是指在煤矿中开挖的通道，用于运输、通风和排水等作用。而巷道的支护则是为了保障巷道的稳定和安全，防止坍塌和塌方事故的发生。在煤矿巷道掘进中，通常会采用机械化掘进的方式，如使用掘进机、钻爆机等设备进行开挖。同时，还需要根据矿层的地质条件，选择合适的掘进方法和工艺，以确保掘进的顺利进行。在掘进过程中，还需要对巷道进行定期的检查和监测，及时发现问题并进行处理，以保障巷道的安全和畅通。此外，还可以采用注浆、喷浆等技术来加固巷道的围岩，提高其稳定性和安全性。在实际的煤矿采矿工程中，巷道掘进和支护技术的应用既要保证煤矿的安全生产，又要提高煤矿的生产效率。因此，煤矿工程师需要综合考虑地质条件、掘进设备、支护材料和施工工艺等因素，选择最合适的掘进方法和支护技术，并加强对施工质量的监控和管理。

2采矿工程巷道掘进与支护技术

2.1对瓦斯排放状况予以把控

在采矿工程中，随着巷道掘进作业推进，产生的瓦斯气体量相对较多，若未注重排放，将增加安全事故的发生概率，提高施工风险，对施工人员安全构成巨大威胁。因此，应对瓦斯排放情况加以重视，提升瓦斯浓度监测水平，改进排放措施，做好瓦斯排放工作，创建相对安全的作业环境。一方面，应注重利用在线式气体检测仪，从掘进面与排气出口等位置着手，保证检测全方位性，监测巷道不同位置的瓦斯浓度，构建全过程监测体系，实时掌握瓦斯浓度变化。若发现瓦斯浓度超出最大阈值，该检测仪会发出报警信息，提示作业人员，为瓦斯集中排放工作提供助力；另一方面，应对巷道空气流通状况予以关注，结合瓦斯排放情况，确认巷道空气质量，提升安全风险防控水平，打造相对安全的掘进环境，降低瓦斯事故的发生率。

2.2通风与降尘技术

通风技术的主要目的是保证矿井内的空气流通与更新，通过有效的排除有害气体和粉尘，维持矿工工作环境的清洁与舒适。通风系统主要包括进风系统和排风系统，进风系统通过合理设置进风巷道和进风井口，保证新鲜风流进入矿井。排风系统则是将污浊空气排出矿外。合理的通风系统能够控制矿井内的温度、湿度、氧气含量及有害气体和粉尘的浓度，保证矿工的健康与安全。除尘技术是为了降低空气中粉尘浓度，防止粉尘对矿工呼吸系统和身体健康的危害。除尘器除尘技术在实际技术运用中，除尘效率可以达到70%～95%，虽然这种除尘技术的效率较高，但是，由于设备自身结构的复杂限制，存在能耗损失严重的问题，所使用的区域也存在局限性。

2.3锚杆支护技术

锚杆支护技术是一种常用的巷道支护方法，其优点在于强度高、稳定性好、施工简便。锚杆支护技术的基本原理是在巷道内设置一组固定点，然后将锚杆穿过这些固定点，并将其固定到墙体上，即形成一个稳定的支撑体系。在煤矿采矿工程中，锚杆与锚固件的选用非常重要，这直接影响支护系统的安全性能。一般而言，选择合适的锚固件可以提高支护系统对煤层的压力承受能力和抗震性。此外，选择合适的锚杆材质和尺寸也非常重要。钢制锚杆是最为经济实用的选择。锚杆的长度也应与实际需求相匹配。锚杆安装位置也应根据实际情况确定，若巷道倾斜较大，则需调整锚杆位置，以保证支护效果。锚杆支护技术的应用范围非常广泛，可用于各种类型的巷道，如水平巷道、倾斜巷道以及斜井巷道等。在实际应用过程中，还需考虑其他因素，如巷道的地质条件、煤层厚度的影响。

2.4棚式支护技术

棚式支护技术通常采用钢架和拱形支架组合的结构，在巷道两侧设置支架，以此作为基础，进一步在支架上设置拱形钢架，在钢架上搭设棚壳结构，棚壳结构采用钢管、木材等材料进行搭建，将巷道侧壁、拱顶和底部连接起来，形成一个整体的支护结构。棚式支护技术支护效果好、施工周期短、成本低，在使用钢架和拱形支架进行支撑时，能够提高巷道的整体稳定性和承载能力，有效减少围岩的变形和破坏，降低了采矿企业的投资和运营成本，提高生产效率和经济效益。棚式支护技术的缺点也是显而易见的，例如，在具体的实践中，存在施工难度较大的问题，要求工作人员对现场条件进行准确的测量和评估，以保证钢架和拱形支架的准确安装。而且考虑到棚式支护结构的设计和施工要求较高，因此需要有专业的技术人员和施工队伍进行操作，从而确保支护结构的稳定性以及施工安全。

2.5U型钢支护技术

U型钢支护技术是一种采用U型钢材作为支撑材料的巷道支护方法，其主要特点是结构简单、施工方便、经济高效，适用于各种地质条件下的巷道掘进，尤其是在软弱地层、断层带和岩石冻融地区的巷道工程中表现出较好的支护效果。U型钢支护技术的具体施工步骤如下：（1）在巷道的两侧墙壁上进行预埋槽的开挖，并保持槽的深度和宽度符合设计要求；（2）在预埋槽中安装U型钢材，将其固定在巷道墙壁上；（3）根据实际情况选择合适的夹板进行固定，确保U型钢材与巷道墙壁之间形成牢固的支撑结构；（4）修整U型钢支护结构，确保其稳定性。U型钢支护技术在巷道工程中有诸多优点。U型钢材可以提供较大的刚度和强度，能有效地抵抗地压力和岩层的变形。U型钢支护技术施工简单，所需成本相对较低，能提高施工效率，合理控制施工成本。此外，U型钢支护技术还具有良好的适应性，能根据不同的地质条件和巷道形状灵活应用。但U型钢支护技术也存在一些问题和挑战，例如，使用U型钢材时，要进行预埋槽开挖和安装，需消耗一定的人力和时间，同时，在地质条件复杂的情况下，应采用各种加固措施，以增加支护结构的稳定性和安全性。

结语

在煤矿开采过程中，巷道容易受外界环境的影响而产生变形、裂缝，因此，需要采取有效的措施进行支撑和保护。此外，不同类型的煤层也会导致不同的巷道问题，因此，需要针对具体情况制定相应的解决方案。本文提出了不同的煤矿采矿工程巷道支护技术，以期为实际应用提供参考依据。将不同的支护技术在实际工程中顺利应用，保障了施工过程的质量和安全性。

参考文献

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